从波音787之“火”看先材隔膜之“机”

先材厂区建设规划，四月份挂出。量产在即。

先材厂区建设规划，四月份挂出。量产在即。

波音继续调查伦敦787着火案 机上电池系调查重点

  环球时报[微博] 2013-07-17 09:33

  波音787梦幻飞机7月12日伦敦机场发生着火事件后，该机种的安全问题又再一次引起各方关注。据新加坡联合早报网7月16日报道，据消息人士透露，调查人员正研究机上一部紧急定位传送器(Emergency Locator Transmitter)的电池，查看当时是否是因为该种电池出现问题而引起的火警。如果属实，这将意味着这款刚复飞不久的客机又出现新的问题。

  据路透社报道，怀疑有问题电池的紧急定位传送器，是由霍尼韦尔国际(Honeywell International)公司制造，自2005年起获美国联邦航空管理局批准使用，现在已被安装在部分客机上。其作用是在飞机将失事坠毁的情况下，它可自动发出讯息，让紧急救援人员知道飞机的位置。

  霍尼韦尔公司承认，正与有关部门的人员合作调查，以确定客机失火的原因。但该公司拒绝披露详情，只是说从来没有处理此类传送器出问题的经验。

  另一位消息人士透露，紧急定位传送器的电池，是由纽约另一家名叫Ultralife的公司供应的，但Ultralife却拒绝作出回应。

快速充电的难题之一是：快速向电池输电会导致电池过热。为避免损坏电池，外部充电器需要与检测电池状态（包括电压和温度）的电子设备通信，并相应地快速调整充电速度。“为了实现这样的充电方式，一切都必须精心设计，达到完美同步。”施特劳贝尔说。

解决这个问题，无疑先材的隔膜将是上上之选。
不仅时间可以大为缩短，还可以耐高温耐过充。
希望钢铁侠和惠程来个强强联合。

*

电动车的充电时间实在太久了。即使是特斯拉Model S，要充满一半电都需要5个小时。不过，为了让电动汽车更实用，特斯拉公司正在迅速地缩短充电时间。

去年9月，特斯拉宣布专为Model S和未来电动车型设计“超级充电”站网络，能够在30分钟内将电池充满一半。今年5月，特斯拉宣布了一项升级，将这个时间缩短到20分钟。现在，特斯拉首席技术官施特劳贝尔(Straubel)称公司终于将充满电池的时间缩短到了5分钟——这已经跟加满一箱油的时间差不多了。

施特劳贝尔说的并不是特斯拉前段时间宣布的电池更换技术。那个系统不能给电池快速充电，只是卸下耗尽的电池再装上充满的电池而已。施特劳贝尔说的可能是司机们更感兴趣的事情：稍等片刻即可充满电池。

“虽然在一年内还不能实现。但我想我们能够把时间缩短到5-10分钟，”施特劳贝尔在MIT的一次采访中如是说。他提到，“目前的超级充电站，能够提供120千瓦功率，这在10年前还是不可想象的。常规公共充电站只能提供10千瓦以下的功率”。

凭借超级充电技术，特斯拉已经遥遥领先于竞争对手。例如，当今最流行的快速充电技术基于日本电动车充电协会的标准，能够提供50千瓦充电功率。即使去年10月才定案、正被通用等主要汽车制造商采用的美国汽车工程师学会全新快速充电标准，最多也只能提供100千瓦功率。

特斯拉如此积极地推进这项技术，原因之一是其电池组存储的能量是其他电动汽车电池的三倍多。因此特斯拉需要更大的功率进行快速充电，电力研究院高级项目经理迈特拉(Arindam Maitra)介绍说。

施特劳贝尔称，充电环节所有的关键部件都是由特斯拉自己设计和制造的，所以能够迅速的改进充电。包括充电器、用于检测电池组的电子设备、以及电池专用的冷却系统。这是那些需要适配不同电动车车型的系统难以做到的。

如果一辆电动车直接接到壁式插座（Wall Socket）上充电，车载充电器会接收来自墙壁的交流电，转化为直流电，整流后再传输到电池。快速充电或超级充电绕过了车载充电器；交直流转化在车外进行。

快速充电的难题之一是：快速向电池输电会导致电池过热。为避免损坏电池，外部充电器需要与检测电池状态（包括电压和温度）的电子设备通信，并相应地快速调整充电速度。“为了实现这样的充电方式，一切都必须精心设计，达到完美同步。”施特劳贝尔说。

实现五分钟充电，不仅需要改进充电系统，还要改进与电网的接口。事实上，只有部分地方的电网能够支持120千瓦功率的充电。从电网获取大量电力也会造成电费高企，增加系统成本。

不过，施特劳贝尔称，特斯拉计划为超级充电站安装太阳能面板和电池来解决这些问题。

将太阳能存储到充电站的电池中，对于电网运营商也有好处。它们为电厂提供了一种缓解电网波动的途径，而随着太阳能、风能等间歇性电源加入到电网中，缓解电网波动变得日益重要。特斯拉计划不久后就在加州测试这样一个系统。施特劳贝尔称，通过向电厂收取这笔服务费，能够抵销充电站的成本。

尽管这些快速充电突破还仅限于特斯拉汽车使用，但对于扩张电动汽车市场仍有重要意义。特斯拉计划在未来几年推出3万-3.5万美元价位的车型。

2011年中，深圳惠程 分别成功申报了两项重要发明专利：《一种聚酰亚胺电容电池及其制作方法》（专利号：201110111003）、《一种聚酰亚胺超级电容器及其制备方法》（专利号：201110182180）。
  
  　　原理：电极采用了电容器和锂电池的双重结构，复合电极。主要是结合锂电池和电容器的双优点。
  　　电池的最好参数：
  　　比能量：90Wh/Kg
  　　比功率：6000W/Kg
  　　50A充放电循环15000次后能量保持95％。
  　　在具体实例中
  　　比能量：50-90Wh/Kg
  　　比功率：4000-6000W/Kg
  　　充放电循环10000次后能量均保持90％以上。
  　　
  　　专利中相关产品均使用其自主研发的聚酰亚胺纳米纤维非织造布做的隔膜：曲孔膜、厚度10-30微米、孔径300-500纳米、孔隙率90-95％、介电常数4.0、分解温度400℃、绝缘系数3.4。
  　　
  　　据公司财报阐述，惠程高能已建成两条聚酰亚胺（PI ）隔膜中试生产线，一条为PI 隔膜锂电中试生产线和另一条为PI 隔膜超级电容器中试生产线，目前公司主要承担聚酰亚胺隔膜的测试以及 PI 隔膜动力产品的中试研究，为江西先材 PI 隔膜的产业建设提供数据基础和改良建议，已经完成PI 隔膜在动力锂电、超级电容器、电容电池等三个方面的中试研究。经过初步测试，样品各项性能指标均符合国家相关标准，特别是在安全性、耐高温冲击、大电流充放电等制约应用的关键性能指标方面与国内现有同类产品相比有了突破性的提高。
  　　

没人支持，偶顶你，今买进4成仓支持，视情况加到6成仓！

(浏览用户9987)问: 2013.7.5公司公告称 截至 2013 年 6 月，该项目试验线已初步建成，完成相关配方固化，合浆、涂布、 
分切工艺技术开发，形成年产 300 万平方米的陶瓷功能隔膜生产能力。 目前中航锂电生产设备主要依赖现有的功能隔膜试验线，生产能力有限，存在设 
备故障造成停产的风险。 
请问贵公司生产的隔膜全部是本公司用吗，有没有对外销售，贵公司是否能够全部消化300万/年的隔膜产量。 (2013-07-16 15:39:01) 
评论（0）（0） （0） （0） （0） 

黄绍浒: 目前公司试制的陶瓷隔膜在公司某种型号上予以试用，没有对外销售。后期将根据产品试用情况和试验线产品质量稳定性等，对产品逐步推广应用，提高产品安全性能和市场竞争力。谢谢！
(2013-07-16 15:53:45) 

......................................................................................................................................................................................................................

  从成飞黄总回复看，中航锂电隔膜的进度仅相当于先材去年3季度时的状况，后期的工作还艰巨复杂，量产更是还远。目前还处于“在某种型号上予以试用”，且还是中航锂电自己在内部试用初期，连外部试用都还未开始。

惠程孤旅： n242213635739590：
成飞总经理互动回复：成飞的陶瓷隔膜比聚酰亚胺锂电池隔膜更有优势！
收藏本帖 回复主题
(linsir)问:中航锂电取得突破的陶瓷隔膜是否是即为德国德固赛公司及德国电池制造商Li-Tec（锂提克）生产的“Separion”，二者有何区别，是否存在专利的问题。另陶瓷隔膜与普遍被市场认为是下一代锂离子电池隔膜的聚酰亚胺隔膜相比有什么优势，有劳解答，谢谢！！！ (2013-07-16 15:02:18) 
评论（0） （0） （1） （0） （0） 
黄绍浒: 德固赛陶瓷隔膜体系与我公司不同，其使用的基材是无纺布隔膜，两种陶瓷隔膜生产工艺完全不同，不存在专利问题。
聚酰亚胺虽然具有更好的耐高温性能，但是其原材料价格昂贵，生产工艺复杂，制造成本是阻碍其发展的最大障碍，且目前仍处于研究阶段，没有成熟的产品；在提倡降低成本的当今市场，同样能够达到电池安全效果的前提下，显然陶瓷隔膜更具有竞争优势。谢谢！
注明成飞集成投资平台问答，谁骂我我问候他全家！！
1楼 发表时间：2013-07-16 21:17:58举报 | 转发 | 我支持 我反对 | 回复
------------------------------------------------------------------------------------------------------
　简评：　一、美国Celgard的PPPEPP聚乙烯三层复合隔膜并未采取耐温涂覆工艺，其熔解温度为175度。而中航锂电的所谓陶瓷隔膜在150度下2小时热收缩率就接近2％，达到事故临界点。连对传统隔膜都不具备明显的耐高温优势，不知道其大费周章搞涂覆，市场应用意义有多大？知道锂电池一旦遭遇过充过放引发的热岛效应后，温度会迅速升至200度以上吗？那时候中航锂电的陶瓷隔膜早就化成水了。虽然这种急剧升温的情况在动力电池中并不普遍，但一旦出现异常升温，哪怕概率只有万分之一，那谁又知道谁会成为那万分之一呢？谁又愿意成为那万分之一呢？所以，对隔膜安全性要求而言，要求的是“终极”安全，而非“比较”安全，否则在电动车大规模普及后，几起严重的安全事故便足以让这个产业陷入倒退。而先材隔膜的长期安全使用温度区间达250-300度，熔解温度更高达500度以上。对于电动汽车而言，要在足够安全的前提下谈成本才有意义，否则即便把国内中低端隔膜送给动力电池厂家用，你看他敢图这“便宜”吗？
　　
　　二、关于专利的事，你问错了对象。德固赛陶瓷隔膜体系是采用无纺布为基材涂覆耐高温材料，而中航锂电隔膜是在传统的聚乙烯材料上作涂覆，二者工艺技术风马牛不相及，怎么可能侵权？但是，在聚乙烯基材上涂覆制造陶瓷隔膜是由日本公司发明的专利技术，中航锂电很可能对他们构成侵权。
　　
　　在7月5日成飞的澄清公告中有如下表述：
三、相关风险提示
1、研发风险
功能隔膜研发采用最新工艺和技术，由于科技更新换代，在产品批生产时会遇到部分技术研发问题，该项目为高新技术产品，国内生产的技术和关键设备还不很成熟，还需要研发人员的不断研发、试验、探索与改进。
2、专利技术风险
研发的功能隔膜产品属高新技术产品，技术研发更新速度快。其中隔膜涂布方面的技术在日本处于垄断地位，在中航锂电开展功能隔膜研发和生产过程中，需要利用日本先进的技术经验，对现有专利进行改造创新，但同时要规避现有专利，避免因技术专利问题造成诉讼风险。因此，项目存在部分专利不能申报的风险。
也就是说，其隔膜技术有较多仿的成份。由于隔膜涂覆技术由日企发明并普遍申请了专利，因此成飞的隔膜只能“借用”日企已有技术，这为今后市场推广和经营埋下了巨大风险和隐患。
4604楼  2013-07-16 22:54:16我支持  我反对 | 回复

惠程孤旅： 三、关于成本。先材隔膜使用的聚酰亚胺材料当然比中航锂电使用的聚乙烯要贵。但隔膜的生产制造过程中，材料成本只占其中的一部分，而加工工艺、加工设备、辅料添加、成品率等同样是成本构成的重要因素。成飞隔膜虽然基材便宜，但涂覆工艺要求精度极高，其涂覆层厚了会严重影响孔隙率与透气性，bo了又影响耐高温安全性，因此成品率的稳定本身就是一个大问题。涂覆生产设备属高精度专用设备，中航锂电自己无法生产，而采购价格很高，这些都会推高成本。由于涂覆层为3微米，因此对环境洁净度要求也极高，这方面的投入也不会少。而先材隔膜采用两种聚酰亚胺单体制造纳米隔膜，这两种原料都向长春高琦采购。作为同为惠程控股的子公司，采购成本是可明显下降的。而且，随着高琦聚酰亚胺原料生产线扩能，成本还会有很大的下降空间。先材的生产设备都是自主设计自主研发的，设备投入成本控制会比中航锂电有明显优势。从生产工艺而言，先材是采用侯豪情博士自主研发的多喷头高速气电纺丝工艺，效率高，工艺成本较低。从中航锂电自称成本控制在10元/平看，其成本并不比先材低多少，二者是相对接近的。比如，就以聚酰亚胺树脂为例，市场售价达20余万/吨，但高琦在规模化生产后，成本能控制在8万多/吨。而聚乙烯的采购成本为4万多/吨。加上工艺成本等因素，估计二者之间成本差距在20％以内。但先材隔膜性能却比中航锂电高出一大截。耐高温特性差距自不必言，就以循环寿命而言，中航锂电公布的为低于1500次，而先材隔膜的已达到7500次，换言之，用先材隔膜生产的锂电池使用寿命是中航的5倍，而隔膜只占整个锂电池成本的25％左右。稍有常识的人都能算出二者的性价比差异有多大。因此，先材隔膜的预期售价比中航锂电的要高50％左右，即便如此，先材隔膜相较于中航锂电隔膜仍具有明显的性价比优势。
　　
　　而且，陶瓷隔膜因加了涂覆层，必然会损伤孔隙率和透气性，会导致充电时间比传统隔膜更长，达数小时。而先材隔膜锂电池充满仅需15分钟。